【正文】 1 摘要 本文以兩種液體的混合罐裝控制為例，將兩種液體按一定比例混合，在電動機攪拌后要達到一定的溫度才能將混合的液體輸出容器。并形成循環(huán)狀態(tài)。液體混合系統(tǒng)的控制設(shè)計考慮到其動作的連續(xù)性以及各個被控設(shè)別動作之間的相互關(guān)聯(lián)性，針對不同的工作狀態(tài)，進行相應的動作控制輸出，從而實現(xiàn)液體混合系統(tǒng)從第一種液體加入到混合完成輸出的這樣一個周期控制工作的程序?qū)崿F(xiàn)。設(shè)計以液體混合控制系統(tǒng)為中心，從控制系統(tǒng)的硬件組成、軟件選用到系統(tǒng)的設(shè)計過程 (包括設(shè)計方案、設(shè)計要求、梯形圖設(shè)計、外部鏈接通訊等 )， PLC 的產(chǎn)生和定義、過程控制的發(fā)展 ， FX2N系列可編程控制器的硬件掌握， PID 參數(shù)的整定及各個參數(shù)的控制性能的比較，整個系統(tǒng)各個部分介紹和講解 PLC 的過程控制指令 PID 指令來精確控制各項參數(shù)，旨在對其中的設(shè)計和制作過程做簡單的介紹和說明。 關(guān)鍵詞 ： 液體混合系統(tǒng) 周期控制 梯形圖 FX2N系列 PLC PID 參數(shù) PID指令 2 Abstract The request is to a certain proportion by the three liquid mixture,stirring after the motor to reach a certain temperature can be mixed containers of liquids output,and form a hybrid systems of control designed taking into account the continuity of its action and charged with various equipment moves between the interrelated,and for different working conditions,and make the appropriate motor control output,thus realizing the liquid hybrid systems from the first liquid added to the mixture to plete the output of such a cycle control of the to liquid mixed as the central control system,control system from the hardware ponents,software system to choose the design process (including design,design process,design requirements,the ladder design,external munications link,etc.),PLC creation and definition, process control development, FX2N series PLC hardware control, PID tuning parameters and various parameters of the control performance parison,the entire system, introduce and explain the various parts of the PLC process control mands PID instruction to control the parameters seeks to the design and production process of doing brief introduction and description. Keywords： .Liquid hybrid systems cycle control ladder design FX2N series PLC PID parameters PID instruction 3 目錄 摘要 ...................................................................................................................... 1 ABSTRACT?????????????????????????? 1 緒論 ...................................................................................................................... 4 元件介紹及硬件電路設(shè)計 ................................................................................ 13 三菱 PLC 控制系統(tǒng) ................................................................................... 13 CPU模塊 .................................................................................................. 13 I/O 模塊 .................................................................................................... 14 電源模塊 ................................................................................................... 14 電磁流量計 ................................................................................................. 18 模擬量輸入輸出模塊 .................................................................................. 19 軟件設(shè)計思想 ............................................................................................. 22 PID 調(diào)節(jié)的各個環(huán)節(jié)及其調(diào)節(jié) 過程 ......................................................... 24 比例控制及其調(diào)節(jié)過程 ........................................................................... 25 比例積分調(diào)節(jié) ........................................................................................... 26 比例積分微分調(diào)節(jié) ................................................................................... 26 三菱 FX2 系列 PLC 中 PID 指令的使用 .................................................. 27 在 PLC 中的 PID 控制的編程 ................................................................... 28 回路的輸入輸出變量的轉(zhuǎn)換和標準化 ..........................錯誤 !未定義書簽。 變量的范圍 .................................................................................................. 30 硬件調(diào)試方法 ............................................................................................. 31 常見的硬件故障 ...................................................................................... 31 系統(tǒng)常見故障分析及維護 ....................................................................... 32 結(jié)論 .................................................................................................................... 34 參考文獻 ............................................................................................................ 36 4 第一章 緒論 課題的背景與意義 1968 年，美國最大的汽車制造商通用汽車（ GM）公司提出了公開招標方案，設(shè)想將功能完備靈活通用的計算機技術(shù)與繼電器便于使用的特點相結(jié)合，把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化，用面向過程、面向問題的“自然語言”編程，生產(chǎn)一種新型的工業(yè)通用控制器，使人們不必花費 大量的經(jīng)歷進行計算機編程，也能像繼電器那樣方便的使用。這個方案首先得到了美國數(shù)字設(shè)備 (DEC)公司的積極相應，并中標。該公司于 1969 年研制出了第一臺符合招標要求的工業(yè)控制器，命名為可編程邏輯控制器（ Programmable Logic Controller），簡稱 PLC（有的稱為 PC），并在 GM 公司的汽車自動裝配線上試驗獲得了成功。這種新型的智能化工業(yè)控制裝置很快在美國其他工業(yè)控制領(lǐng)域推廣應用，至 1971 年，已成功地將 PLC 用于食品、飲料、冶金、造紙等行業(yè)。 課題的應用與展望 PLC 是一種以微 處理器為基礎(chǔ)，綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、通信技術(shù)和傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)而發(fā)展起來的新型工業(yè)控制裝置，一經(jīng)出現(xiàn)，由于他的自動化程度高、可靠性好、設(shè)計周期短、使用和維護簡便等獨特優(yōu)點，備受國內(nèi)外工程技術(shù)人員和工業(yè)界廠商的吉大關(guān)注，生產(chǎn) PLC 的廠家云起。隨著大規(guī)模集成電路和微處理器在 PLC 中的應用，使 PLC 的功能不斷得到增強，產(chǎn)品得到飛速發(fā)展。近年來在工業(yè)生產(chǎn)的許多領(lǐng)域，如冶金、機械、電力、石油、煤炭、化工、輕紡、交通、食品、環(huán)保、輕工、建材等工業(yè)部門得到了廣泛的應用，已經(jīng)成為工業(yè)自動化的三大支柱之一。 為 了提高生產(chǎn)質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，適應產(chǎn)品迅速更新?lián)Q代的要求，場頻生產(chǎn)正在哦想縮短生產(chǎn)周期、降低成本、提高生產(chǎn)質(zhì)量等方向發(fā)展。在煉油化工制藥等行業(yè)中多種液體混合是必不可少的工序，而且也是其生產(chǎn)過程中十分重要的組成部分。但由于這些行業(yè)中多為易燃易爆、有毒有腐蝕性的介質(zhì)，一直現(xiàn)場工作環(huán)境十分惡劣，不適合人工現(xiàn)場操作。另外，生產(chǎn)要求該系統(tǒng)要具有配料精確、控制可靠等特點，這也是人工操作和半自動化控制所難以實現(xiàn)的。所以為了幫助相關(guān)行業(yè)，特別是其中的中小型企業(yè)實現(xiàn)多種液體混合的自動控制，從而達到液體混合的目的，液體混合自動 配料勢必就是擺在我們眼前的一大課題。借助實驗室設(shè)備熟悉工業(yè)生產(chǎn)中 PLC 的應用、了 5 解不同公司的可編程序控制器的型號和原理，熟悉其編程方式，而多種液體混合裝置的控制更常見于生產(chǎn)中，適合大中型飲料生產(chǎn)廠家，尤其見于化工業(yè)中，便于學以致用。 課題舉例簡介 采用基于 PLC 的控制系統(tǒng)來取代原來由單片機、繼電器等構(gòu)成的控制系統(tǒng)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，具有良好的可移植性和可維護性。度提高企業(yè)生產(chǎn)和管理自動水平有很大的幫助，同時又提高了生產(chǎn)線的效率、使用壽命和質(zhì)量，減少了企業(yè)場頻質(zhì)量的波動，因此具有廣闊 的市場前景。用 PLC 進行開關(guān)量控制的實例很多，在冶金機械紡織輕化工鐵路等行業(yè)幾乎都需要到它，如燈光照明，機床電控食品加工印刷機械電梯自動化倉庫液體混合自動配料系統(tǒng)，生產(chǎn)流水線等方面的邏輯控制，都廣泛應用 PLC 來取代產(chǎn)同的繼電器控制。本次設(shè)計是將 PLC 用于多種液體混合灌裝設(shè)置的控制，對學校與使用是很好的接結(jié)合。 本設(shè)計的主要研究范圍及要求達到的技術(shù)參數(shù)有（ 1）是液體灌裝機能夠時限安全、高效的灌裝；（ 2）滿足灌裝的各項技術(shù)要求；（ 3）